1113081化工熱力學(xué)試卷B參考答案

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1、2009-2010學(xué)年第二學(xué)期《化工熱力學(xué)》試卷B參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(專(zhuān)科)(供1113081班使用)一填空題(每空1分，共25分)1經(jīng)典熱力學(xué)，分子熱力學(xué)223熱，功4偏心因子，對(duì)比溫度，對(duì)比壓力5熱量交換，不可逆性6各相溫度相同、各相壓力相同、各相組元的化學(xué)勢(shì)相同、各相組元的逸度相同7汽液相變化，80.279Z＝PVm/RT＝1+B/Vm+C/Vm2+……或Z＝PVm/RT＝1+B￠P+C￠P2+……或Z＝PVm/RT＝1+Br+Cr2+……，雙分子的相互作用，三分子的相互作用10一般汽液平衡均使用，低(減)壓下的汽液平衡體系111.548，1.05312溫度和壓力，汽液相組成

2、二選擇題(每小題2分，共10分)1A2B3C4C5D三判斷題(每小題1.5分，共15分)1-5×√√××6-10√×××√四簡(jiǎn)答題1穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式為：。（1分）當(dāng)流體流經(jīng)換熱器時(shí)，Ws＝0；另外由于動(dòng)能項(xiàng)和勢(shì)能項(xiàng)與焓變之間的數(shù)量級(jí)差別，動(dòng)能項(xiàng)和勢(shì)能項(xiàng)可以忽略，即1/2Δu2≈0，gΔZ≈0，因此穩(wěn)定流動(dòng)的熱力學(xué)第一定律簡(jiǎn)化為：ΔH＝Q；（3分）當(dāng)流經(jīng)泵時(shí)，由于在數(shù)量級(jí)上，動(dòng)能項(xiàng)和勢(shì)能項(xiàng)不能和焓變相比較，可以忽略，即1/2Δu2≈0，gΔZ≈0，這些設(shè)備可視為與環(huán)境絕熱，因此有Q≈0，所以此時(shí)熱力學(xué)第一定律可以簡(jiǎn)化為ΔH＝Ws。（5分）2剩余性質(zhì)：MR是指氣體在

3、真實(shí)狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)與在同一溫度、壓力下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)之間的差額(2分)。即MR＝M(T,P)－Mig(T,P)。(3分)超額性質(zhì)：ME是指真實(shí)混合物與相同溫度、壓力和組成的理想混合物的摩爾性質(zhì)之差。(4分)即ME＝M－Mid或?ME＝?M－?Mid。(5分)3正規(guī)溶液是指超額體積為零且混合熵變等于理想混合熵變的溶液，即VE＝0，SE＝0。(3分)；正規(guī)溶液模型適用于由非極性物質(zhì)構(gòu)成的分子大小相近、形狀相似的正偏差類(lèi)體系。(5分)4混合物中組分i的活度的定義為：(1分)當(dāng)時(shí)，(3分)3當(dāng)時(shí)，(5分)其中，是在給定溫度和壓力下純組元i的實(shí)際逸度，而是純組元i的假想態(tài)

4、的逸度。五證明題證明：在等溫等壓條件下，由Gibbs-Duhem方程，可得得，(2分)對(duì)二元物系有：(3分)(5分)由已知給出得和得（7分）（9分）∴即b1=b2（10分）六計(jì)算題1解：①在壓力不高時(shí)，可將N2視為理想氣體，根據(jù)穩(wěn)定流動(dòng)流動(dòng)過(guò)程的熱力學(xué)第一定律，忽略動(dòng)能，位能變化，有ΔH＝Q+Ws（2分）由于Q＝0，Ws＝0，所以ΔH＝0，即該過(guò)程為等焓過(guò)程，（4分）所以溫度不變?nèi)詾?98K。（5分）②單位物質(zhì)的量的理想氣體恒溫變化過(guò)程的熵變?yōu)椋害m,系統(tǒng)＝RlnP1/P2＝8314ln(2×105/1×105)＝5.76J·mol-1·K（7分）因?yàn)樵撨^(guò)程流過(guò)絕熱管，故ΔSm,

5、環(huán)境＝0（8分）ΔS總＝ΔSm,系統(tǒng)＝5.76J·mol-1·K（10分）2解：已知Hm＝100x1+150x2+x1x2(10x1+5x2)(A)將x2＝1-x1代入(A)式，并化簡(jiǎn)得Hm＝100x1+150(1-x1)+x1(1-x1)[10x1+5(1-x1)]＝150-45x1-5x13(B)（2分）(1)將x1＝1和x1＝0分別代入式(B)得純組元的焓H1和H2。H1＝100J·mol-1（3分）H2＝150J·mol-1（4分）(2)根據(jù)偏摩爾量的性質(zhì)，有：3（5分）（6分）由(B)式得到：因此（8分）(3)和是指在x1＝0及x1＝1時(shí)的和的極限值。將x1＝0代入(C)

6、式中得：＝105J·mol-1（9分）將x1=1代入(D)式中，得：＝160J·mol-1。（10分）3